大学入学共通テスト（数学） 過去問
令和7年度（2025年度）本試験
問111 (数学Ⅱ・数学B（第7問） 問6)

まず、設問（ク）の値は 0 ですので、計算すべき式の両辺を 2 で割ります。

次に問題文にしたがって z と zの共役複素数を両辺に掛けます。

そして問題文によると、その式が「整理」できるはずであり、選択肢を見ると複素数の何らかの絶対値の形に変形できると推測できます。
絶対値を作れるような式からの推測で、両辺に 1 を加えると「絶対値の２乗＝正の実数」の形を作れます。

その結果、得られる式は |z+1| = 1 であり、その式の選択肢が解答となります。

設問（ク）

wの偏角がπ/2または3π/2 であると問題文中にありますから、
設問（キ）で見たようにw は純虚数です。
w = bi とすると、
ｗとｗの共役複素数の和は bi -bi =0 となりますので、
設問（ク）の解答は「0」の選択肢になります。

設問（キ）

wの偏角がπ/2または3π/2 であると問題文中にありますから、
w は複素数平面上の虚軸上にあり、実部は0の複素数となります。
そのような複素数を純虚数と呼びます。

※ ωの共役を\overline(ω)と表記します。

空欄（キ）

偏角がπ/2、3π/2のとき、複素数は実部が0となるので、純虚数になります。
丁寧に解説しますと、ω=x+yi、|ω|=rとすると、
偏角θ=π/2, 3π/2のとき
cosθ(=x/r)=0 → x=0
sinθ(=y/r)=±1 → y=±r
ω=x+yi=±ri
となり、実部が0である純虚数となります。

空欄（ク）

ω=biとすると、
ω+\overline(ω)=bi-bi=0
となります。

2+2/z+2/\overline(z)=0
の両辺にz\overline(z)をかけて整理すると、
z\overline(z)+\overline(z)+z=0
\overline(z)(z+1)+(z+1)=1
(z+1)(\overline(z)+1)=1
(z+1)\overline(z+1)=1
|z+1|²=1
|z+1|>0なので
|z+1|=1